노화를 촉진하는 원인

노화에 영향을 주는 요인은 크게 유전적 요인, 환경적 요인, 개인의 라이프 스타일 등의 세 가지 요인으로 구분할 수 있는데 각각 3분의 1정도씩 영향을 미친다고 볼 수 있습니다.

노화에 영향을 주는 요인은 아래 표와 같이 정리할 수 있습니다.

요인	내용
유전적 요인	인종, 성별, 유전인자
환경적 요인	대기오염, 수질오염, 빈곤 정도, 보건의료의 질
개인의 생활습관 요인	영양관리, 식습관, 운동, 담배, 음주, 휴식 및 수면, 스트레스 관리, 체중관리, 약물남용, 비만

노화의 원인은 대표적으로 내부적 요인/외부적 요인을 나눠볼 수 있습니다. 내부적 요인은 생체를 구성하는 각 대사 과정 중 발생하는 예기치 않은 요소로 인해 발생하는 내용과 결과를 정리하였고, 외부적 요인은 어쩌면 지금도 우리 자신도 모른채 일상 환경으로부터 입은 데미지로 인해 인체 내에서 벌어지는 정상적인 대사 과정의 부산물이 아닌 비정상적인 결과를 초래하는 내용을 정리했습니다.

 

생물체 내부적 요인

• 활성산소종
  - 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이란 산소 라디칼(oxygen free radical) 및 이것으로부터 파생된 여러 가지 산소호홥물들을 통칭하는 것으로, 이들은 모두 반응성이 높은 특징을 가지고 있습니다. 자유라디칼(또는 자유기, free radical)이란 화학적으로 최외각 전자궤도에 쌍을 이루고 있지 않은 전자를 지닌 원자나 분자를 의미합니다. 자유기는 쌍을 이루고 있지 않은 전자를 잃거나 또는 주위로부터 전자 하나를 더 얻어서 보다 안정된 상태로 가려고 하는 성질을 가지고 있기 때문에 반응성이 높고 불안정합니다.
  - 모든 분자가 라디칼을 형성할 수 있지만, 특히 산소 라디칼이 문제되는 것은 호기성 생명체에서 산소의 이용은 필수불가결한 것이며 세포내 전자전달계(electron transport system)로부터 이탈된 전자가 산소에 전달되어 쉽게 산소 라디칼이 형성되기 때문입니다. 산소 분자가 전자를 받게 되면 O2⁻ 가 되며 이를 '수퍼옥사이드 음이온(superoxide anion)'이라고 하며 이것은 곧 다른 전자 한 개와 2개의 H⁺와 결합하여 H₂O₂인 과산화수소가 됩니다. H₂O₂에 또 하나의 전자가 들어가면 산소-산소 결합이 끊어지며 수산이온(OH)과 OH이 생성되는데 후자를 수산화라디칼(hydroxyl radical)이라 부릅니다.
• 유전체의 불안정성
  - 유전자의 손상, 예를 들면 점돌연변이(point mutation), 재조합(rearrangement), 염색체 돌연변이(chomosomal mutation) 등이 일어났을 때 DNA 수선(DNA repair)에 의하여 원상으로 회복되지 못하면 유전체(genome)의 불안정성(instability)을 초래하게 되고 이러한 유전체 불안정성은 암(cancer) 또는 노화의 원인이 됩니다. 나이가 들어가면서 유전자의 손상은 증가하고 DNA 수선 능력은 감소하게 됩니다.

외부의 환경적 요인

생물체 외부의 환경적 요인들에 의한 오염이 생물체의 노화에 어떻게 영향을 미치는가를 알아내는 것도 현재도 큰 숙제로 남아있습니다. 유해산소에 의한 생체분자의 산화성 손상뿐 아니라, 콜라겐 단백질의 교차결합, 비정상적 당(sugar)결합이 세포의 신호전달 기작을 교란시키며 이 중에서 특히 부각되고 있는 몇 가지를 살펴보면 다음과 같습니다.

• 유해산소
  X선과 같은 방사선 그리고 UV(자외선)은 체내에 도달하여 활성산소 발생을 유도하거나 DNA에 손상을 줄 수 있습니다. 자연 상태에서도 연간 방사선 노출량이 3.1밀리시버트(mSv)에 이르며 컴퓨터 단층촬영(CT)이나 PET 검사를 통해 더 많은 방사선 노출이 일어날 수 있습니다.
• 교차결합(cross-linkage)
  화학적 반응에 의하여 정상적으로 분리되어 있어야 하는 분자구조 사이에 강한 연결 띠(bond)가 형성되어 그 기능에 변화를 초래할 수 있습니다. 당(sugar)은 생체 에너지원으로 가장 중요한 물질이나, 과량 존재할 경우 산화되어 여러 가지 분자들과 교차결합을 형성하여 분자 기능을 변조하고 세포활성을 저하시킬 수 있습니다. 특히 이러한 최종당화산물(advanced glycosylation end products, AGEs)은 생체를 구성하는 기본물질은 콜라겐(collagen)과 같은 결합조직(connective tissues) 단백질에 작용하여 동맥경화, 백내장, 신경과 신장기능 부조를 일으키는 요인으로 지목되고 있습니다.
• 스트레스 단백질
  생체는 외부에서 스트레스를 받으면 이러한 스트레스에 대응하는 일련의 단백질들을 생성합니다. 그 중 대표적인 예가 열충격 단백질(heat shock protein, HSP)입니다. HSP는 열(heat)뿐만이 아니라 중금속, 독성물질, 또는 심리적 자극에 의해서도 유도됩니다. 그러나 이러한 HSP가 노화연구에서 관심을 끌게 된 것으 나이가 들어감에 따라 열충격단백질(HSP) 생성이 저하된다는 점 때문입니다. HSP 단백질의 기능이 세포 내에서 손상된 단백질의 처리, 단백질 생합성과 운반의 지원 등으로 알려저 있고, 글루코코르티코이드 호르몬이나 카테콜아민 등의 분비기능과의 관련성도 알려져, 이러한 스트레스 단백질들의 유도와 노화와의 연관성이 대두되었습니다.